01
ROS2中间件概述
DDS标准介绍 · ROS2为何选择DDS · 主流实现对比 (Fast DDS, Cyclone DDS, GurumDDS)
基础选型
02
Fast DDS深度解析
架构设计 · 实体模型 · QoS策略详解 (DomainParticipant, Publisher, Subscriber, Topic, DataWriter, DataReader)
Fast DDS核心
03
Cyclone DDS特性分析
Eclipse Cyclone DDS架构 · Iceoryx零拷贝集成 · 性能基准测试
Cyclone零拷贝
04
GurumDDS国产方案
设计理念 · 与ROS2集成 · 性能对比与选型建议
国产对比
05
QoS策略调优 (上)
可靠性(RELIABILITY) · 历史记录(HISTORY) · 持久性(DURABILITY) 详解与配置示例
QoS可靠性
06
QoS策略调优 (下)
延迟预算 · 截止时间 · 生命周期 · 资源限制策略
延迟资源
07
传输层优化
UDP/TCP选择 · 共享内存(SHM)传输 · 零拷贝(Zero-Copy)机制实现
传输SHM
08
数据序列化优化
CDR序列化原理 · Fast CDR vs. 标准CDR · 自定义序列化器开发
序列化CDR
09
线程模型与并发
Executor类型对比 (Single/Multi/Static) · Callback Group配置
并发Executor
10
节点与进程管理
Component容器化 · 进程内通信(Intra-process) · 节点生命周期管理
进程Component
11
网络拓扑优化
分区(Partition)设计 · 发现协议(Discovery)优化 · 静态发现配置
拓扑发现
12
大数据传输优化
大消息分片(Fragmentation) · 异步发布 · 数据流控制(Flow Controller)
大消息流控
13
实时性优化
RTOS适配 · 优先级反转处理 · 时间同步机制
实时RTOS
14
性能基准测试方法
性能指标定义 · 测试工具 (performance_test, ros2 topic bench) · 场景设计
基准测试
15
延迟优化实战
端到端延迟分析 · 关键路径识别 · 零拷贝流水线构建
延迟流水线
16
吞吐量优化实战
批量发布(Batching) · 异步写入 · 多通道并行传输
吞吐量批量
17
资源占用优化
内存池管理 · 对象复用 · 动态内存分配控制
内存资源
18
多机通信优化
跨网络QoS · NAT穿透 · VPN vs. 专线选择
多机网络
19
安全机制与性能权衡
DDS安全插件(SROS2) · 加密/认证开销 · 安全策略最小化
安全SROS2
20
日志与监控
ROS2日志优化 · 性能监控指标 · 分布式追踪(Distributed Tracing)
监控日志
21
容器化部署优化
Docker网络模式 · Kubernetes QoS适配 · 资源限制配置
容器K8s
22
嵌入式平台优化
ARM架构适配 · 交叉编译优化 · 内存受限环境调优
嵌入式ARM
23
FPGA加速中间件
硬件卸载方案 · FPGA DDS实现 · 延迟与功耗对比
FPGA硬件加速
24
AI推理与中间件协同
推理结果传输优化 · 模型更新同步 · 边缘-云端协同
AI协同
25
ROS2 Galactic vs. Humble vs. Rolling
各版本中间件性能对比 · 迁移注意事项 · 新特性利用
版本迁移
26
常见性能陷阱
主题命名规范影响 · QoS不匹配 · 回调阻塞排查
陷阱排查
27
性能调优方法论
瓶颈定位流程 · Profiling工具 (perf, valgrind, ros2 doctor) · 迭代优化
方法论Profiling
28
案例研究（一）
自动驾驶感知系统中间件优化 —— 多传感器融合场景
自动驾驶感知
29
案例研究（二）
工业机器人实时控制中间件优化 —— 微秒级确定性通信
工业实时控制
30
未来趋势
DDS-XRCE · Zenoh集成 · 6G与中间件演进方向
未来趋势